浅析某联合站原油管道破乳的现场应用

（长庆油田第十一采油厂，甘肃省西峰市，745000）

通过分析xx 联合站管道破乳运行过程中存在的问题，针对这些问题提出系统优化措施，保障集输系统平稳运行。从系统运行现状、破乳剂筛选评价、管道破乳应用及存在问题、管道破乳应用改进等四个方面展开讨论。

1 xx联合站原油处理系统运行现状

1.1 xx联合站概况

Xx 油田xx 联合站日处理液量1 900～2 000m3，进站含水原油包括xx 联合站（井组）、01 增压点、02增压点、03 卸油台、04 综合站、05 增压点、06 增压点、07转油站、08转油站几部分。03卸油台日卸油量在400～550m3。

001 破乳剂在07 转油站（20kg/d）、08 转油站（80kg/d）及xx 联合站（690kg/d）投加，加药浓度在330～360ppm之间。

1.2 原油处理系统运行现状

Xx 联合站现有三相分离器3 具（运行2 具），沉降罐2 具（1 000m31 具、5 000m31 具），净化罐3 具（1 000m32具，5 000m31具），加热炉3具，药剂投加点在井组来油后端。

1.2.1 沉降罐运行情况

Xx 联合站目前有沉降罐3 具（1 000m32 具、5 000m31具），目前运行1具5 000m3，运行温度40～50℃，每天处理约1 500m3含水油，溢流口平均含水0.2%。

1.2.2 三相分离器运行情况

xx 联合站目前有三相分离器3 具，处理能力1 200m3/d，目前运行2具，运行温度40～50℃。

根据三相分离器运行特性，其出口指标对进液量变化较为敏感。上游来液不稳定导致进口液量波动，虽未超过日均处理能力，但进液量越不平稳，三相分离器保持动态稳定的油气水界面的能力越差，波动量一但超过允许范围，将破坏三相分离器油水界面和油气水三相动态平衡关系，严重影响分离效果和油水出口指标。

2 联合站破乳剂筛选评价

取xx 联合站收球筒混合油样投加现场使用的破乳剂001，按照SY/T5281-2000 标准的要求，在现场温度下进行原油破乳脱水实验。

2.1 001破乳剂筛选评价试验

xx 联合站目前在用破乳剂型号为xx 公司生产的001型破乳剂，取在用001破乳剂及新型002破乳剂开展室内评价试验。

室内试验共使用干剂15 个，调配001 及002 破乳剂样品15 个。通过初步筛选在中后期实验留样只保留18个样品。加药浓度：初选浓度100ppm，验证浓度200ppm、300ppm，试验温度：40℃，以60-120min 两个时间段药剂脱水量及脱水率作为评价依据进行排序。

2.2 试验结论

表1 室内模拟对比样数据

通过室内试验，可看出001 脱水率及脱水时间均优于002 破乳剂，浓度为200～300ppm 时，脱水效果较为突出，脱水速度较快，加药量较小，脱水率高，经济性较好。

3 联合站管道破乳应用及存在问题

3.1 管道破乳室内模拟评价

选取05增、06增、03卸来油，分别滴入100ppm001 破乳剂，一组晃动100 次，另一组晃动200 次，置于40℃水浴中静置，试验表明：随着晃动次数增加，破乳剂与原油混合后各自分散性越高，脱水效果也越好。

3.2 管道破乳混合过程分析

在管道混合过程的初始阶段，液体内部之间由于湍流的作用，产生许多较大旋涡，随着混合过程不断进行，较大的旋涡在湍流的不断拉伸作用下，以及剪切力的作用下，不断进行物质交换，而且伴随能量的传递，此时，物质的混合已经达到了均匀的程度。

3.2.1 速度场分布

通过对管道混合截面速度场进行分析，破乳剂进入管道之后，在原油的紊流作用影响下，速度逐渐增大，最后达到与原油流速相等。

3.2.2 破乳剂体积分数分布

随着整个罐内流体流动的进行，破乳剂浓度沿管道逐渐分布扩散，加上原油的湍流作用，破乳剂分布趋于均匀。

3.2.3 端点投加破乳剂情况

05 增、06 增、03 卸利用阻垢剂加药装置投加破乳剂，05增日均加药量7kg，06增日均加药量9kg，03卸日均加药量40kg，兑水比例均为1:5。

05增、06增、03卸自6月6日起按要求投加破乳剂，至7 月6 日，xx 联合站破乳剂浓度由310ppm 降低至270ppm，运行效果良好，加药量显著下降。

综上所述，管道破乳可以很大程度上提高破乳剂在原油中的分散性，在一定程度上提高脱水效果，降低破乳剂投加量。

3.3 xx联合站管道破乳现场应用

03 卸自6 月6 日至7 月30 日投加破乳剂后，前期运行平稳，7 月31 日起2#三相分离器频繁打翻，造成油室出口含水波动，初步分析为03卸破乳剂投加位置为卸油泵进口，加剂原油经卸油泵泵入200m3储油罐后静置出现分层，外输xx 联合站时储油罐底部明水直接进入xx 联合站总机关后进入三相分离器，造成三相分离器运行波动。

4 xx联合站管道破乳运行优化

4.1 加药流程改造

在03卸改造现有加药流程，将加药位置后移至外输泵进口，储油罐原油起泵外输时启动加药泵，使卸油外输至联合站时原油中破乳剂混合均匀，并在管线中充分搅拌，能够起到较好的脱水效果。

4.2 xx联合站上游各站点保持合理外输温度

破乳剂与水或油的作用随着温度升高而削弱，在最佳温度下出现最高脱水率。温度对原油破乳有非常明显的效果，随着温度的上升，原油破乳效果越来越好，当温度达到45℃时，破乳效果最佳。当温度继续上升时，含水趋于稳定，破乳效果趋于稳定。

05增等站点运行外输温度需保持45℃以上，减少管道沿程温降损失，以保持管道内破乳剂充分发挥脱水作用，提高破乳效果。

5 结论

在现场实际运行中要根据集输流程的布局及含水的高低，合理确定端点加药站数量，确保系统总加药量处于合适范围。

通过对xx联合站上游站加药方式进行调整，利用外输管道使破乳剂与原油充分混合，从而提高脱水效率，通过实施管道破乳，xx 联合站每天节约破乳剂约200kg，年节约费用60万元。